關于采煤機電機運行過程主要故障分析

楊明浩

【摘 要】近些年來，隨著社會的發展，科學技術的發展也日新月異。電機作為采煤機上的主要部件，是采煤機進行作業的重要動力來源，用于驅動采煤機進行采煤作業。電機的主要結構包括定子鐵心、定子繞組、轉子、機座、外殼及其他電器部件等，其工作原理為：電機內部的定子繞組將產生的旋轉磁場力作用于轉子后，使轉子產生了旋轉力矩，轉子外部連接旋轉軸，帶動了采煤機外部的相關部件進行轉動，并開始作業，實現了電能轉化為了機械能。目前，在采煤機上主要采用的永磁同步電機，具有啟動扭矩大、結構簡單、運行效率高、可靠性好的等特點，且在市場上具有較高的成熟度。

【關鍵詞】采煤機；電機運行過程；主要故障分析

引言

隨著國家對煤礦的大量開采，采煤機被廣泛應用到了煤礦開采中。由于煤礦開采量較大，采煤機經常處于超長時間作業狀態，加之井下環境較為惡劣性，導致采煤機電機經常受到劇烈振動、較大淋雨等因素影響，進而出現了接線柱松動脫落、電機絕緣性降低、軸承損壞、電機燒壞等故障問題，導致采煤機不能正常運行，影響了企業的采煤效率，對井下設備的運行安全也造成嚴重威脅。因此，有必要對采煤機電機在使用過程中故障問題進行分析。結合現有煤礦中采煤機電機的實際使用情況，開展了電機主要故障問題分析及解決方法探究。由此可知，深入分析電機的各類故障問題，采用科學有效的措施和辦法，使電機動機故障率得到降低和故障問題得到有效解決，是提高了煤礦企業的采煤效率、保證了井下作業安全的關鍵所在，煤礦企業應加強對電機的維護保養和運行狀態監控。

1 采煤機電機故障分析

1.1 電機故障率分析

結合采煤機實際使用情況，對同煤集團煤礦三個煤礦中采煤機電機使用情況進行了統計，可知在該些煤礦中，采煤機上的電機均發生了不同程度不同類型的故障損壞。采煤機電機在使用過程中，發生的主要故障類型為電機絕緣性降低、接線柱松動進水及軸承故障等，而電機被燒壞概率相對較低。因此，針對此些故障問題，找到其發生的原因成為煤礦企業降低采煤機故障率，提高采煤效率的關注重點。

1.2 電機主要故障問題

1.2.1 電機絕緣性降低故障

為降低井下環境中的煤塵，需對井下進行噴雨降塵作業，因而電機會長時間在濕潤環境中進行工作，環境中的水霧則通過電機上各部件之間的縫隙侵入到電機芯軸及電機內部，最終導致電機的絕緣性降低。此外，電機上的電機控制盒在設計過程中，未全面考慮盒體的防水性，在對采煤機進行噴灑、淋水、清洗過程中，所噴灑的高壓水會隨著控制按鈕、接線孔等位置侵入到電機內部；另外，電機在長時間工作后，需停止運轉進行內部降溫，而在此過程中，電機內部的蒸汽會凝結成水滴回到電機內部結構上。由此導致電機的絕緣性出現了較大程度的降低，影響著電機的使用安全。過對返廠采煤機電機的分析，發現電機的內部潮濕，同時發現接線盒內有水珠。采煤機電機的接線盒一般在電機的上方，分接線腔和引出線腔之間有端子板隔開，端子板安裝絕緣子和控制絕緣子，絕緣子和控制絕緣子與端子板之間以螺紋形式裝配，如圖1所示。

1.2.2 電機接線柱松動故障

由于電機的繞組出線頭與電機的外部接線處采用的是錫焊接方式，存在焊接牢固性較低、易受外界環境影響等問題。在電機使用過程中，因其機構長時間處于振動作業狀態，導致電機的接線處出現了不同程度的松動現象；加上電機在使用過程中會因輸出電流過大而產生較多的熱量，在錫焊接處會因溫度過熱而出現局部發熱現象；另外，錫焊焊接本身存在牢固性較低的問題，各種因素最終導致了電機接線處發生了松動或脫落現象。而井下環境中的水份通過接線處的縫隙進入電機內部，導致電機出現了故障，影響了采煤機的正常運行。

2 電氣設備的分析

2.1 電控箱

電控箱主要是由接線腔和隔爆腔構成，接線腔的主要作用是引入接線，而隔爆腔的作用是和電氣部件相銜接、安置電氣部件。而采煤機的啟動、停機、運輸的控制按鈕就設置在電控箱的正下方、采煤機的顯示器設置在電控箱的正面，這樣采煤機左右牽引是否合理、截割是否合理、是否零位都可以在電控箱正面的顯示器上看到，方便調整和觀察。另外在電控箱正面的蓋板上還設計了幾個電氣元件，分別是隔離開關和采煤機停機按鈕，這兩個電氣元之間有著緊密的聯系，如果想要啟動隔離開關，首先得需要啟動采煤機停機按鈕，接線腔的設置是在電控箱的上面。

2.2 電動機

我國采煤機電動機有不同的類型，不同類型的電動機有著不同的功能，就以YBC-200型電動機舉例來介紹電動機的結構，它就是專門使用在有甲烷、爆炸性煤層中，這種電動機工作時的海拔高度≤1000米，周圍工作環境的溫度≤40度。這種電動機是專門使用在煤層中防止爆炸的一種三相異步電動機；這種主要是通過涼水來冷卻，它內部的接線盒主要是由鋼板焊接構成的，然后把接線盒安裝在機座的合理位置，接線盒內部設置有專門接地裝置、機座上也設置有專門接地的裝置；電動機的內部還設置了繼電保護裝置；電動機還專門設置了裝油孔，但在注油的時候一定要控制潤滑脂的量，過多會導致軸輪運動太快、軸承的溫度就會越來越高導致軸承出現損壞現象。

2.3 電磁閥腔

采煤機泵箱里的電磁腔內有著好幾種功能的電磁閥，如：功控電磁閥、調逮電磁閥，電磁閥可以和液壓傳動箱內的油管相連，主要的連接方式是通過閥座連接塊來完成。電磁閥的基本運行原理首先是電控系統向下一步發出信息，然后電磁鐵就可以通電，這時電磁鐵可以吸住磁鐵，導致電磁閥的閥芯不停的運動，這樣就實現了電磁閥轉換方向。當軸承運行到一定的位置時，在彈簧力的作用下電磁閥可以在中心的位置保持平衡。采煤機電磁閥采用的是一種電磁鐵，直流濕式電磁鐵，因為這種電磁鐵在工作運行的過程中可以減小摩擦力、使摩擦溫度降低，優化了電磁閥的運行結構、提高了電磁閥運行的安全性。

3 結語

結合現有煤礦中采煤機電機的實際使用情況，得到了電機絕緣性降低、電機接線柱松動是當下采煤機出現運行故障的主要故障類型，由此，提出了解決該些故障問題的措施辦法。深入分析電機的各類故障問題，采用科學有效的措施和辦法，使電機動機故障率得到降低和故障問題得到有效解決，是提高了煤礦企業的采煤效率、保證了井下作業安全的關鍵所在，煤礦企業應加強對電機的維護保養和運行狀態監控。

參考文獻：

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（作者單位：中車永濟電機有限公司）